第一章 蒸发方案的确定
加热蒸汽压的确定 蒸发是一个消耗大量加热蒸汽而又产生大量二次蒸汽的过程。通常被蒸发的溶 液有一个允许的最高温度，从节能观点出发，应充分利用二次蒸汽作为后续蒸发过 程或者其他加热用的热源，因此采用较高温度的饱和蒸汽作为加热蒸汽是有利的， 但通常所用饱和蒸汽温度不超过 180C，超过时相应的压强，这将增加加热的设备 费用和操作费用。所以加热蒸汽压强在 400-800 C范围之内。故选择加热蒸汽压强 500kPa（绝）。
冷凝器操作压强的确定
若一效采用较高压强的加热蒸汽，则末效可采用常压或加压蒸发，此时末效产 生的二次蒸汽具有较高温度， 可以全部利用。 而且各效操作温度高时， 溶液粘度低， 传热效果好。若一效加热蒸汽压强低，末效应采用真空操作，此时各效二次蒸汽温 度低，进入冷凝器冷凝需消耗大量冷却水，而且溶液粘度大，传热差。故冷凝器操 作压强为20kPa （绝）。
蒸发器的类型
蒸发器有很多类型，在结构和操作上必须有利于蒸发过程的进行，选型时考虑 一下原则：
尽量保证蒸发过程具有较大的传热系数，满足生产工艺过程的要求；
生产能力大，能完善分离液沫，尽量减缓传热壁面上污垢的形成；
结构简单，操作维修和清洗方便，造价低，使用寿命长；
能适应所蒸发物料的一些特殊工艺特性 根据以上原则选择中央循环管式蒸发器，其加热室由垂直的加热管束构成，在
管束中央有一根直径较大 的管子，称为中央循环管，其截面积为加热管束总截面 积的 40%-100%。当壳程的管间通入蒸汽加热时，因加热管（细管）内单位体积的受 热面积大于中央循环管（粗管）内液体的受热面积，因此粗、细管内液体形成密度 差，加之加热细管内蒸汽的抽吸作用，从而使得溶液在中央循环管下降、在加热管 内上升的连续自然流动。 溶液在粗细管内的密度差越大， 管子越长， 循环速度越大。 主要的是溶液的循环流动提高了沸腾表面传热系数，强化了蒸发过程。且这种蒸发 器结构紧凑，制造方便，传热较好，操作可靠等优点，因此选择中央循环管式蒸发 器。
蒸发效数的确定
在多效蒸发中，将前一效的二次蒸汽作为后一效的加热蒸汽加以利用，可节省 生蒸汽的消耗量，故为充分利用热能，生产中一般采用多效蒸发。除此之外，受到 经济和技术上的限制，效数过多经济上不合算，技术上蒸发操作将难以进行。也为 了保证传热的正常进行，各效的有效传热温度差不能小于
6-10 °C .且此次蒸发溶液 12%NaO为电解质溶液，故选择蒸发效数为 3效。
蒸发流程的选择
多效蒸发的操作流程根据加热蒸汽与料液的流向不同，可分为并流、逆流、平 流及错流四种。
并流法亦称顺流法，是指料液和蒸汽呈同向流动的蒸发过程。因为各效之间有 比较大的压强差，料液能自动从前效进入后效，可以省去输送物料泵，前效的温度 高于后效，料液能自动从前效进入后效，可省去输送物料泵；前效温度高于后效温 度，料液从前效进入后效处于过热状态，可以产生自蒸发；且并流法结构紧凑、操 作简便、应用广泛。 但由于后效较前效温度低、 浓度大， 因而逐效料液的粘度增加， 导致传热系数下降。因此并流法操作通常适用于溶液粘度岁浓度变化不大的料液蒸 发。
逆流法即料液于蒸汽呈逆流操作。随着料液浓度的提高，其温度相应提高，使 料液粘度增加较小，各效的传热系数相差不大，故可生产较高浓度的浓缩液。因而 逆流法操作适用于粘度较大的料液蒸发，但由于逆流操作需设置效间料液输送泵， 动力消耗较大，操作也较复杂。此外对浓缩液在高温时易分解的料液，不宜采用此 流程。
平流法即各效都加入料液，又都引出浓缩液。此法除可用于有结晶析出的料液 外，还可用于同时浓缩两种以上的不同水溶液。
错流法亦称混流法，它是并，逆流的结合。其特点是兼有并，逆流的优点而避 免其缺点，但操作复杂，控制困难，应用不多。
综合比较，选择并流蒸发流程。
进料温度的选择
进蒸发器料液温度的高低直接影响到蒸发器中的传热情况和蒸发器传热面积的 大小，生产上通常为了节约蒸汽用量和提高传热效果，在进蒸发器之前利用可回收 的低温热源将料液预热到接近或者达到沸点状态，以实现节能消耗。
故选择沸点进料。
设计条件总述
加热蒸汽压强500kPa（绝），冷凝器操作压强为20kPa （绝）
并流三效蒸发
沸点进料
第二章蒸发过程的工艺计算
多效蒸发工艺计算的主要项目有：加热蒸汽消耗量、各效水分蒸发量及各效蒸发 器的传热面积。变量之间的各效关系受物料衡算、热量衡算、传热速率方程以及相平 衡方程式等基本关系支配。以三效并流加热蒸发为例，采用试差法计算。
假设：（1冷凝液饱和温度排出
（2无额外蒸汽排出
（3） K值的选取
（4） 多效传热面积相等
氢氧化钠三效蒸发课程设计说明书 来自淘豆网m.daumloan.com转载请标明出处.
